Experimentalphysik für CIW
Experimental Physics for Chemical Engineering

·      Mechanik (Kinematik, Newton’sche Axiome, Erhaltungssätze, Schwingungen, Wellen)

·      Elektrizitätslehre (Ladung, Feld, Potential, Stromstärke, Kapazität)

·      Magnetismus (Magnetfeld, Induktion)

·      Elektromagnetische Schwingungen und Wellen (Maxwell Gleichungen)

·      Optik (geometrische Optik, Beugung, Interferenz)

Nach der erfolgreichen Teilnahme an den Modulveranstaltungen können die Studierenden

·      die eingeführten Begriffe aus Mechanik, Elektrizitätslehre, Magnetismus und Optik definieren.

·      die Bedeutung und die Aussagen der behandelten mathematischen Gleichungen erklären.

·      diese zur Lösung neuer physikalischer Fragestellungen im Stile der Übungsaufgaben anwenden.

Sie haben sich dabei ein vertieftes Wissen und Verständnis der grundlegenden Konzepte in der Experimentalphysik angeeignet, das sowohl auf theoretischen Betrachtungen als auch auf experimentellen Beobachtungen beruht.

Grundwissen der Physik und Mathematik auf Abiturniveau ist wünschenswert.

Die Lernergebnisse dieses Moduls werden in mehreren, aufeinander abgestimmten Bausteinen erarbeitet. Die Vorlesung (Präsenz- oder Online-Teilnahme) vermittelt die Grundlagen mit traditionellen Methoden inklusive Demonstrationsexperimenten. Eine interaktive Teilnahme der Studierenden wird dabei durch Fragen und anonymen Echtzeit-Feedback ermöglicht. Der Vorlesungsstoff wird mittels Übungen vertieft, in denen anhand von Problemlösungen der Inhalt der Vorlesung angewandt wird. Darauf bereiten sich die Studierenden nach ihren eigenen individuellen Methoden vor und bearbeiten die Übungsaufgaben vor den Übungsstunden. In den von Tutoren betreuten Übungen werden die Lösungen der Übungsaufgaben präsentiert und diskutiert. Sie dienen als Vorbereitung auf die schriftliche Klausur, sowie als laufende Leistungskontrolle während des Semesters. 

Folgende Medienformen finden Verwendung:

·      Präsentationen und handschriftliche Herleitungen (Vorlesung)

·      Unterstützende Experimente (Vorlesung)

·      E-learning Tools (Vorlesung)

·      Vorlesungsunterlagen sowie Aufgaben und Lösungen werden online zur Verfügung gestellt.

·      Übungsstunden mit Tafelanschrieb

Lehrbücher (Auszug)

• Kuypers: Physik für Ingenieure und Naturwissenschaftler, Wiley-VCH

• Staudt: Experimentalphysik, Wiley-VCH

• Gerthsen-Kneser-Vogel: Physik, Springer-Verlag

• Tipler-Mosca: Physik für Wissenschaftler und Ingenieure, Spektrum Akademischer Verlag

• Halliday-Resnick-Walker: Physik, Wiley-VCH

• Pohl: Einführung in die Physik, Springer

• Demtröder: Experimentalphysik Band 1&2, Springer Verlag

• Bergmann-Schäfer: Lehrbuch der Experimentalphysik, de Gruyter

Es findet eine schriftliche Klausur von 90 Minuten Dauer statt. Darin wird exemplarisch das Erreichen der im Abschnitt Lernergebnisse dargestellten Kompetenzen mindestens in der dort angegebenen Erkenntnisstufe durch Rechenaufgaben und Verständnisfragen überprüft.